Экспериментальное изучение эффективности противошумов для профилактики интенсивного шумового воздействия

Полный текст

Во многих производствах практически невозможно обеспечить снижение уровня шума до нормативных значений традиционными техническими средствами [1, 2]. В особенности это актуально для производств, где технологический процесс предусматривает использование оборудования, являющегося генератором мощных прерывистых и импульсных шумов [3-5]. В подобных условиях единственной действенной мерой профилактики на сегодня остается использование эффективных средств индивидуальной защиты (СИЗ) [6, 7]. Учитывая разнообразие сочетаний уровней и спектров шумовой экспозиции, определены требования для СИЗ от различных типов шумов, в т.ч. от шумов широкополосных с выраженным импульсным характером, действующих на работников в течение продолжительного периода времени рабочей смены [7-14]. Поэтому, предложения по практическому использованию СИЗ от шума для конкретных производств должны опираться на научно обоснованные рекомендации, учитывающие характер технологического процесса, параметры шумового фактора, субъективные и объективные характеристики удобства и эффективности конкретного вида противошума.

Таким образом, целью работы явилось экспериментальное изучение в условиях лабораторного эксперимента и реального производства эффективности различных по конструктивному исполнению типов противошумов для профилактики интенсивного шумового воздействия.

Материалы и методы

Для проведения исследований были взяты три типа СИЗ: противошумные вкладыши: Беруши (Россия) и EAR (Англия), – наушники ШЗО-1 (Россия), а также наушники, совмещенные с каской ККА (Россия). Исследование проводилось в соответствии с положениями действующих стандартов и методических указаний в условиях лабораторного эксперимента и реального производства [8-16].

В ходе двухфакторного эксперимента в заглушенной акустической камере объёмом 25 м³ моделировались разные шумовые экспозиции, под воздействием которых в течение установленного периода времени находились испытуемые. Последующие аудиометрические исследования с использованием аудиометра МА-21 «Parktronic» (Германия) для контроля состояния слухового анализатора по показателям временного снижения порога (ВСП) слуха на частотах 1000, 4000 и 6000 Гц проводились в заглушенной камере объёмом 5 м³. Динамику восстановления ВСП слуха контролировали на протяжении 2 часов.

В производственных условиях оценка эффективности противошумов проводилась с использованием метода пороговой тональной аудиометрии по разности порогов слышимости до и после использования противошумов с использованием клинического аудиометра МА-31 «Parktronic» (Германия) [17]. Контроль размерности уровня и экспозиции непостоянного и импульсного шума осуществлялся прецизионной шумоизмерительной аппаратурой – шумомером и индивидуальными дозиметрами шума фирм «Брюль и Къер» (Дания), «РФТ» (Германия), «Вяртсиля» (Финляндия).

Испытания проводили на производственных участках, где уровни шума составляли в среднем 103,6±2,0 дБА. Для исследований в качестве испытуемых была отобрана группа из 10 молодых (средний возраст 27,0±1,6 лет), малостажированных (средний стаж 1,5±0,3 года) рабочих. Исследования с каждым испытуемым проводились в течение четырех дней, три из которых рабочий работал в СИЗ и один день – без них. Ежедневно с помощью дозиметра шума фиксировалась экспозиция шума за период рабочей смены. Эффективность противошумов определялась по разности порогов слышимости для защищенных и незащищенных ушей. Определение ВСП слуха проводилось в соответствии с ГОСТ 12.4.062-78 «Система стандартов безопасности труда. Шум. Методы определения потерь слуха человека» на соответствующих аудиометрических частотах, с учётом требований к акустической обстановке в помещениях для исследований. Алгоритмом исследования перед началом рабочей смены предусматривалось определение величины постоянного смещения порога (ПСП) слуха. Затем рабочие надевали на уши или вкладывали в соответствии с инструкцией в слуховой проход испытываемые СИЗ и выполняли свои профессиональные обязанности в течение смены. Во время обеденного перерыва СИЗ не использовались. По окончании рабочей смены определяли значения ВСП слуха и регистрировали величины экспозиций шума, зафиксированные индивидуальными дозиметрами. 

Изучение эффективности противошумных наушников ККА в комбинации с каской проводилось на рабочих местах кузнецов, штамповщиков и нагревальщиков на разных производственных участках, отличавшихся условиями труда. В исследовании приняли участие 18 рабочих, средний возраст и стаж которых составляли 32,1±1,8 года и 7,4±1,4 лет соответственно. Рабочие были разделены на две сопоставимые группы. Одна группа перед началом исследований подробно инструктировалась о правильной подгонке противошумных наушников и правилах их ношения, а вторая группа делала это самостоятельно, не получая никакого инструктажа.  Перед работой у каждого испытуемого с помощью аудиометра снимались показания ПСП слуха. Затем рабочий одевал каску с противошумными наушниками после инструктажа или самостоятельно (в зависимости от группы испытуемых) и выполнял в течение трёх дней за время полусмены (4-х часов) производственное задание. После этого в специальном помещении снимались показатели ВСП слуха. Одновременно персональным дозиметром регистрировалась экспозиция шума. Также производилось измерение шумомером нормируемых параметров шумового фактора на характеристике «медленно» и «импульс».

По окончании исследований проведен опрос испытуемых по разработанной нами анкете, основой которой послужили вопросы, ответы на которые позволяли характеризовать оценку эффективности заглушающей способности противошумов, комфорт и удобство при их использовании, а также составить банк данных по учету замечаний и предложений.

Статистическая обработка результатов проведённых исследований выполнена по стандартным методам вариационной статистики с использованием корреляционного анализа. Статистически значимыми считались различия при р<0,05.

Результаты и их обсуждение

При выборе типов противошумов с целью оценки их эффективности применительно к условиям кузнечнопрессового производства с высокими уровнями импульсных шумов исходили из нескольких принципов: во-первых, необходимость учета спектра воздействующего шума, от которого предстояло защищаться; во-вторых, обязательность крепления противошумов к каске (если это противошумные наушники), что требуется правилами техники безопасности; в-третьих, образцы должны быть отечественного производства.

Вместе с тем, необходимо было учитывать имеющиеся сведения об отрицательных качествах СИЗ, связанных, в ряде случаев, с дискомфортом и неудобством при их длительном использовании в условиях нагревающего микроклимата, а также со снижением возможности восприятия производственных сигналов, несущих определенную технологическую информацию и информацию, связанную с элементами техники безопасности. Всё это определяет актуальность и сложность вопроса поиска противошумов, отвечающих всем предъявляемым требованиям.

В лабораторном эксперименте оценивались наушники ШЗО-1и вкладыши «Беруши». Испытуемые, находясь в указанных противошумах, в специально оборудованной камере подвергались воздействию шумов с уровнями 105-115 дБ А в течение времени от 5 до 50 мин., так что суммарная энергия шумового воздействия составляла от 10 до 100 Па².ч. Эффективность противошумов определялась аудиометрическим методом по ВСП слуха при действии смоделированных шумов. Результаты исследований показали (табл. 1), что качество
защиты слуха при использовании указанных типов противошумов можно характеризовать исходя из действующего критерия

(ВСП до 5 дБ) как «хорошее».

При использовании вкладышей Беруши отмечены более высокие величины ВСП слуха практически по всем вариантам серий, однако эти различия статистически незначимы (р>0,05), что можно объяснить небольшой статистической мощностью исследования (n). Особенно необходимо отметить качество защиты противошумными наушниками ШЗО-1 и вкладышами Беруши при воздействии шумовой экспозиции 100 Па²·ч.

 

Таблица 1. Результаты оценки эффективности наушников ШЗО-1 и вкладышей Беруши в эксперименте

Тип противошума	Значение экспозиции шума, Па2 ·ч	Величины ВСП слуха, дБ ( ± Sх)
		1000 Гц	4000 Гц	6000 Гц
Наушники ШЗО-1	10	1,0±2,2	4,0±4,1	1,0±4,1
	10	0	1,2±5,6	0
	10	0	1,0±4,7	2,5±2,8
	100	0	5,0±4,1	3,8±6,2
Вкладыши Беруши	10	0	3,3±2,1	0
	10	3,3±2,8*	5,0±8,6	1,6±6,5
	10	5,0±8,6	8,0±10,4	3,3±5,7
	100	1,6±2,8	3,3±5,5	1,6±2,8

Примечание: * – р<0,05

 

Исследования по оценке эффективности противошумных наушников ШЗО-1, наушников ККА совмещённых с каской и противошумных вкладышей ЕАR проведены в условиях реального кузнечнопрессового производства . Включение последних в исследования определялось перспективностью применения вкладышей из пластифицированного поливинилхлорида, а также тем, что вкладыши – наиболее простое, удобное и дешевое защитное средство. Полученные показатели изменения слуховой чувствительности (табл. 2) позволяют высказать предположение об идентичной   и  высокой  эффективности оцениваемых   противошумов.

 

Таблица 2. Результаты оценки эффективности наушников ШЗО-1 и вкладышей EAR по разности ВСП слуха при защищённых и незащищённых ушах, ( $\overline{\mathcal{x}}$± Sх), дБ

Среднегеометрические полосы частот, Гц	Тип противошума
	Наушники ШЗО-1	Вкладыши ЕАR
125	8,7 ± 5,0	8,1 ± 4,1
250	11,2 ± 7,2	10,2 ± 5,8
500	13,2 ± 5,8	11,3 ± 4,0
1000	11,4 ± 9,1	7,5 ± 3,6
2000	17,3 ± 9,7	13,4 ± 7,4
4000	18,8 ± 3,9	19,0 ± 11,4
6000	15,7 ± 6,1	8,4 ± 9,0
8000	14,0 ± 8,2	10,7 ± 5,0
Диапазон воздействующих экспозиций шума, Па2·ч	13,1 – 69,3	29,5 – 100,7

 

По результатам исследований качество защиты по значениям ВСП, оцененное исходя из учёта критерия сохранности слуха, можно характеризовать как «хорошее». По разности ВСП слуха при защищённых и незащищённых ушах отмечена более высокая эффективность наушников ШЗО-1 в сравнении с вкладышами ЕАR на частотах 2000 Гц, 8000 Гц и частоте 1000 Гц, считающейся адекватным показателем степени шумового воздействия (р>0,05).

Зафиксированные значения экспозиций шума колебались от 13,1 Па²·ч до 100,7 Па²·ч, что определяло характер нелинейной связи величин ВСП слуха и экспозиций. Рассчитанные значения коэффициента корреляции «доза-эффект» для величин ВСП слуха, полученных в случае, когда СИЗ не применяли, показали высокую положительную и достоверную связь на речевых частотах и частоте 4000 Гц в программе испытаний вкладышей EAR, а также слабую и удовлетворительную положительную недостоверную связь на речевых частотах и частоте 4000 Гц в программе испытаний наушников ШЗО-1 (табл. 3).

 

Таблица 3. Значения корреляционной связи между показателями ВСП слуха и экспозициями шума ($\overline{\mathcal{x}}$ ± Sn / √n)

Программы испытаний	Значения коэффициента корреляции
	ВСПср.реч. – Е	4000 Гц – Е
Наушники ШЗО-1	0,02 ± 0,44	0,63 ± 0,26
Вкладыши ЕАR	0,79 ± 0,18*	0,74 ± 0,13*

Примечание: * – р<0,05; Е – экспозиция шума, Па²·ч

 

Принимая во внимание, что психологическим толчком и решающим фактором для систематического использования противошумов является удобство и комфорт при использовании СИЗ, был проведен анкетный опрос испытуемых для субъективной оценки конструкции и комфорта их использования и их комбинации с каской в условиях кузнечнопрессового производства.

Наряду с этим, значительная часть (90,3%) работников отметила необходимость уменьшения силы прижатия чашек наушников к околоушной области и их размеров. Также, практически 100% работников указали на обильное потоотделение под чашками, что вызывало дискомфорт и приводило к неприятным ощущениям.  Высказывалось пожелание изменения конструкции противошума для обеспечения возможности крепления наушников ШЗО-1 к каске, учитывая специфику кузнечнопрессового производства и необходимость соблюдения правил техники безопасности.  Вместе с тем, все испытуемые отметили удобство, гигиеничность и высокую эффективность в плане заглушающей способности вкладышей ЕАR. Однако необходимо помнить, что применение вкладышей многократного пользования требует специального медицинского контроля.

Изучение эффективности противошумных наушников ККА в комбинации с каской, проводимое на рабочих местах кузнецов, штамповщиков и нагревальщиков (n=18) на разных производственных участках, отличавшихся условиями труда, позволило выявить следующие тенденции (табл. 4).

 

Группа испытуемых	Диапазоны параметров шумового фактора
	Е, Па2·ч	дБ А «медленно»	дБ А «импульс»
Инструктируемая группа	41,6–138,8	112,0–118,0	120,0–129,0
Неинструктируемая группа	29,3–80,2	108,0–116,0	118,0–125,0

 

Первая группа подвергалась воздействию более интенсивных импульсных шумов, с экспозицией, превышающей предельно допустимый уровень до 1400 раз, что характеризует условия труда как экстремальные. 

Используя значение ВСП слуха как показатель изменения функционального состояния слухового анализатора установлено, что в первой группе сдвиг порога слуха не превышал 5 дБ, тогда как во второй группе этот сдвиг достигал 9 дБ.  Полученные результаты говорят о том, что даже в условиях воздействия интенсивных импульсных шумов, но при постоянном контроле за правильным использованием СИЗ, данные противошумные наушники обеспечивают достаточно эффективную защиту слухового анализатора, так как величины изменения ВСП слуха при их использовании не превышают критериального значения 5дБ. Во избежание снижения эффективности указанных противошумов, учитывая результаты, полученные во второй группе, а также условия труда в кузнечнопрессовом производстве (интенсивный импульсный шум в сочетании с нагревающим микроклиматом экстремальных уровней, ежечасные перерывы, когда работники находятся в непосредственной близости от рабочих мест) рекомендуется использовать комбинацию из наушников ККА, совмещённых с каской и вкладышей Беруши.

При оценке эффективности противошумов проведён анкетный опрос для изучения субъективной оценки приемлемости и комфорта при использовании комбинации противошумных наушников с каской. С этой целью нами была разработана анкета. Ответы на вопросы анкеты дал 31 работник кузнечнопрессовых участков, которые в условиях производства использовали наушники ККА более 1 месяца. Среди них 87,0% постоянно использовали до этого другие типы СИЗ от шума, т.е. имели возможность проведения сравнительной оценки.  На основной вопрос анкеты: «Какова Ваша оценка эффективности данных противошумов?» – 42% респондента ответили «нравится», 32% затруднялись дать ответ. Практически значимый материал получен из ответов на просьбу сформулировать свои замечания, высказать пожелания и предложения по усовершенствованию данного типа противошумов. Содержание основной массы ответов направлено на изменение конструкции наушников и каски.

Выводы

1. Результатами проведённых лабораторных исследований эффективности противошумных наушников ШЗО-1 и вкладышей Беруши с учётом действующего критерия (изменения временного снижения порога не более 5 дБ) показано, что качество защиты слуха указанными типами противошумов характеризуется как «хорошее».
2. Производственные испытания позволяют говорить о возможности практического использования испытанных противошумов в условиях воздействия интенсивных импульсных шумов.
3. Отмечена более высокая эффективность наушников ШЗО-1 в сравнении с вкладышами ЕАR на частотах 2000 Гц, 8000 Гц и частоте 1000 Гц. Однако испытуемыми отмечено удобство, гигиеничность и высокая заглушающая эффективность вкладышей ЕАR.
4. На основании результатов исследования эффективности наушников ККА, совмещенных с каской, рекомендовано их использование в условиях кузнечнопрессового производства с обязательным постоянным контролем правильности и своевременности их применения.

Об авторах

Валерий Иосифович Харитонов

Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Рязанский государственный медицинский университет имени академика И.П. Павлова

Автор, ответственный за переписку.
Email: prof-haritonov@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-7098-6130
SPIN-код: 1340-1347
ResearcherId: U-2153-2017

д.м.н., профессор кафедры профильных гигиенических дисциплин с курсом гигиены, эпидемиологии и организации госсанэпидслужбы факультета дополнительного постдипломного образования

Россия, 390026 г. Рязань, ул. Высоковольтная, д. 9

Список литературы

Дополнительные файлы